專利名稱：復合材料載體活性炭棒及其制備方法
技術領域：
本發明屬于活性炭棒及其制備方法，特別是涉及一種載體材料本身具有微孔結構的活性炭棒及其制備方法。適用于空氣凈化、水凈化、有機物吸附凈化等需要吸附凈化的場合。
現有技術用于空氣凈化、水凈化、有機物吸附凈化的方法基本上都采用活性炭罐或用粘合劑粘結成的活性炭棒。傳統方法存在有以下弊端1、活性炭罐它里面裝填的是散狀顆粒活性炭，需要過濾的介質透過這些活性炭顆粒，介質中的細菌和臭味就被活性炭吸收。但是這些活性炭顆粒呈散沙狀，需要過濾的介質不可能充分流過它，故很容易造成介質中的有害物質不能被活性炭充分吸收而造成過濾效果降低。或需反復過濾多次才能達到標準。
2、粘合劑粘結活性炭棒存在的最大問題(1)目前我國境內生產的粘合劑絕大部分都帶有毒性。用這些粘合劑制作成的活性炭棒如果用于民用的空氣凈化或水凈化，無疑會對人體造成極大的傷害。
(2)粘合劑本身不透氣。用它作活性炭棒載體不但不能增加炭棒的透氣性，而且還要將活性炭的透氣微孔粘住堵塞。這樣不但大大增加炭棒的阻力，使過濾效率降低，而且由于活性炭的微孔被粘住也造成活性炭的吸附效果減小。
本發明的任務是克服現有技術的缺點，目的是提供一種工藝簡單、投資少，產品具有無毒無味、流體阻力小、吸附性能高、吸附速度快、使用范圍廣、成型性好、使用方便、凈化效果好的新型復合材料載體活性炭棒及其制備方法。
本發明的目的可以這樣實現，本發明復合材料載體活性炭棒按重量比是由25-50％超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)粉料和高密度聚乙烯(HDPE)粉料作為載體與50％-75％活性炭粉料混合在模具中加壓加溫燒結構成，載體中超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)粉料與高密度聚乙烯(HDPE)粉料的重量比例為1比0.1-0.3。
上述超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)和高密度聚乙烯(HDPE)粉料顆粒度大小范圍分別為40目-150目之間；上述活性炭粉料顆粒度大小范圍分別為16目-120目之間。
按上述復合材料載體活性炭棒的制備方法，是以無毒無味的超高分子復合過濾材料為載體；先將用作載體材料的超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)和高密度聚乙烯(HDPE)粉料選樣，顆粒度大小范圍在40目-150目之間；然后用1份超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)粉料加10-30％(重量％)高密度聚乙烯(HDPE)粉料，混合均勻制成占總重量25％-50％的載體材料；然后將16目-120目活性炭粉料按重量占總重量的50％-75％的比例加入載體材料中混合均勻，灌注到特定的模具中，模具兩端加端蓋，用壓力機械將混合材料壓實，再放入干燥箱中以200℃-300℃燒結，時間為30分鐘至60分鐘，燒結結束，將模具取出冷卻，脫模后即制成復合材料載體活性炭棒成品。
本發明燒結過程中載體材料會粘接絞連起來，織成一個三維立體交叉的空間網絡，將散沙狀的活性炭顆粒固定在網絡空間里，冷卻成型后形成一個整體；各種類型的活性炭選擇可以根據需要過濾的物質的特點和要求確定。
本發明優點及原理為1、超高分子復合過濾材料本身的特性就是無毒無味的開式微孔過濾材料，其作為載體是由它的顆粒與活性炭顆粒絞連在一起而不是粘住活性炭的微孔，這樣就大大增加了透氣性使流體阻力降至最低，使活性炭能充分吸收水中的細菌和臭味；試驗表明用超高分子復合過濾材料作載體的活性炭棒的流阻要比粘合劑作載體的活性炭棒流阻小一倍以上，這種炭棒不但對水中的細菌和臭味消除的干凈而且凈化的水量大用戶非常滿意。
2、超高分子復合過濾材料是一種超惰性材料，在水適應的溫度范圍內它不會發生任何化學變化和物理變化，而且不會產生任何異味，所以用它作載體的活性炭棒可長期存放而不會發生霉變；高效殺菌除臭活性炭棒價格低廉，使用方便，經使用檢測，活性炭對水的吸收率高達98％以上，是家庭飲用水凈化和工廠凈化水最理想的工具之一。
下面結合實施例進一步說明本發明。
實施例1取60目-80目顆粒度的超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)1份，60目-80目顆粒度的高密度聚乙烯(HDPE)0.3份，在攪拌機中混合均勻，制成載體材料共1.3份。取80目左右顆粒度的優等凈水活性炭2.4份放入載體材料中在攪拌機中混合均勻，制成活性炭混合材料。把活性炭混合材料灌注到活性炭棒模具中，填滿后模具兩端加端蓋，用專用的壓力機械將混合材料壓實，再放入干燥箱中以240℃燒結，時間為40分鐘，燒結結束，將模具取出速放入冷水中冷卻，去掉端蓋后脫模即制成復合材料載體活性炭棒成品。
基于上述制做的復合材料載體活性炭棒成品，選用的凈水活性炭技術指標如下
取實施例1中制成的復合材料載體活性炭棒成品1根，裝入凈水機試驗臺中，往試驗臺里注入可口可樂飲料，經復合材料載體活性炭棒過濾后，過濾的液體目測呈無色狀，飲用無味，沒有原可口可樂飲料的口味。
實施例2取80目-100目顆粒度的超高相對分子質量聚乙烯(UHMWPE)1份，80目-100目顆粒度的高密度聚乙烯(HDPE)0.3份，在攪拌機中混合均勻，制成載體材料共1.3份；取80目-100目左右顆粒度的空氣凈化活性炭2.4份放入載體材料中在攪拌機中混合均勻，制成活性炭混合材料。把活性炭混合材料灌注到活性炭棒模具中，填滿后模具兩端加端蓋，用專用的壓力機械將混合材料壓實，再放入干燥箱中以240℃燒結，時間為40分鐘，燒結結束，將模具取出速放入冷水中冷卻，去掉端蓋后脫模即制成復合材料載體活性炭棒成品。
基于實施例2制做的復合材料載體活性炭棒成品，選用的凈水活性炭技術指標如下
取實施例2中制成的復合材料載體活性炭棒成品1根，裝入凈水機試驗臺中，往試驗臺入口吹入香煙，經復合材料載體活性炭棒過濾后，目測看不到香煙的煙塵。
綜上所述，本發明與現有技術相比，工藝簡單、投資少，產品具有吸附性能高、流體阻力小的特點。顯然本發明為一種新穎、進步并深具實用性的新設計。以上所述乃是本發明的具體實施例及所運用的技術原理，若依本發明的構想所作的等效改變，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖
所涵蓋的精神時，均應在本發明的范圍內，特此說明。
權利要求
1.一種復合材料載體活性炭棒，其特征在于按重量比是由25-50％超高相對分子質量聚乙烯粉料和高密度聚乙烯粉料作為載體與50％-75％活性炭粉料混合在模具中加壓加溫燒結構成，載體中超高相對分子質量聚乙烯粉料與高密度聚乙烯粉料的重量比例為1比0.1-0.3。
2.如權利要求1所述的復合材料載體活性炭棒，其特征在于超高相對分子質量聚乙烯和高密度聚乙烯粉料顆粒度大小范圍分別為40目-150目之間。
3.如權利要求1所述的復合材料載體活性炭棒，其特征在于活性炭粉料顆粒度大小范圍分別為16目-120目之間。
4.如權利要求1所述的復合材料載體活性炭棒制備方法，其特征在于先將用作載體材料的超高相對分子質量聚乙烯和高密度聚乙烯粉料選樣，顆粒度大小范圍在40目-150目之間；然后用1份超高相對分子質量聚乙烯粉料加10-30％(重量％)高密度聚乙烯粉料，混合均勻制成占總重量25％-50％的載體材料；然后將16目-120目活性炭粉料按重量占總重量的50％-75％的比例加入載體材料中混合均勻，灌注到特定的模具中，模具兩端加端蓋，用壓力機械將混合材料壓實，再放入干燥箱中以200℃-300℃燒結，時間為30分鐘至60分鐘，燒結結束，將模具取出冷卻，脫模后即制成復合材料載體活性炭棒成品。
全文摘要
一種復合材料載體活性炭棒及制備方法,載體材料選用無毒無味的超高分子復合過濾材料,與活性炭粉料充分混合,灌注模具,采用特殊的燒結工藝,冷卻成型后即制得成品新型復合材料載體活性炭棒。該制備方法具有工藝簡單,投資少,產品無毒無味、流體阻力小、吸附性能高、吸附速度快、使用范圍廣、成型性好、使用方便、凈化效果好。可適用于空氣凈化、水凈化、有機物吸附凈化等需要吸附凈化的場合,具有較大的實施價值和社會經濟效益。
文檔編號B01J20/20GK1314204SQ0110436
公開日2001年9月26日 申請日期2001年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者孟起, 王聚才 申請人:北京峰華鐵訊有限責任公司